对酵母菌细胞呼吸实验的再探究

王玉红

摘 要：本论文对细胞呼吸产物CO2、酒精、能量检测方法进行了创新和改进，对酵母菌的细胞呼吸产物影响因素氧气的浓度和PH值进行了再探究，实验现象明显，易操作、更能使实验随堂化教学。

关键词：酵母菌;细胞呼吸;再探究

本实验作为细胞呼吸内容的一大重点，不仅可以帮助高一学生体验探究实验的一般过程，还能使学生通过本实验来理解自然界生物的呼吸方式，以及呼吸原理在生产生活实践中的运用，也为学生学习选修1“果酒的制作”等实验奠定了基础，从而将必修内容和选修内容有机结合起来，而且感知了酵母菌的细胞呼吸产物和方式，并从中获得直接经验，进而为学生学习“细胞呼吸的过程”作好铺垫。

一、对酵母菌细胞呼吸产物二氧化碳的检测方法和实验改进的创新

本实验采用了三种方法对产物二氧化碳进行了检测，具体操作步骤为：（1）制取氧气：用注射器取10ML过氧化氢和2ML的三氯化铁，用导气管在另一侧连接注射器收集氧气，备用。（2）制作有氧和无氧酵母菌装置：分别用两个注射器取10ML酵母菌溶液，对其中一个注射器通入氧气5ML体积，另一个不通入制造无氧环境。（3）用澄清石灰水检测二氧化碳：再分别用两个注射器取2ML澄清石灰水，并与有氧呼吸和无氧呼吸装置连接，观察颜色现象。（4）用溴麝香草酚蓝检测二氧化碳：再分别用两个注射器取2ML溴麝香草酚蓝，并与有氧呼吸和无氧呼吸装置连接，观察颜色现象。（5）用二氧化碳传感器检测二氧化碳

创新优点：（1）用注射器来代替实验仪器瓶，密封性能好，节约药品，节约时间，易简单操作，变废为宝，不易打碎，能够较好的控制氧气的量（2）用之前学过的FeCl3催化H2O2的分解，自制氧气，为酵母菌提供纯氧，并用输液袋制成氧气袋使用，简单易操作，环保，变废为宝。（3）采用二氧化碳传感器来检测二氧化碳的生成，将数字化实验应用于教学中，让同学们有了具体化的概念，使知识由抽象化变为具体化。

二、对酵母菌细胞呼吸产物酒精的检测方法和实验改进的创新

具体操作步骤为：（1）用两个注射器分别取10ML酵母菌，封闭让其分别进行无氧呼吸。（2）一段时间后，取一支注射器的上清液4ML，放在离心机中进行离心，再取上清液2ML放入试管中，取另一只注射器上清液2ML放另一支试管中。（3）分别向两支试管中加入酸性重铬酸钾，观察颜色变化。离心之后的上清液中变灰绿色，现象明显;未离心的上清液中现象不明显。

创新优点：（1）本实验采用离心的方法对产物酒精进行了提纯检测。尝试水浴蒸馏方法直接将酒精蒸馏出进行检测，避免其他無关变量的干扰，结果蒸馏出的酒精含量很少，无法进行鉴定，即使用纯酒精进行蒸馏，效果仍不明显。而葡萄糖也含有羟基，这就导致了两组实验都使得酸性重铬酸钾发生了颜色变化，干扰了实验结论。因此采用培养液离心法，使上清液与酸性重铬酸钾反应，即可鉴定出明显现象。（2）采用密封的装置注射器做实验器材，提高了装置的严谨性，变废为宝，而且环保。

三、对酵母菌在不同条件下细胞呼吸释放能量的多少比较实验的创新

具体操作步骤为：（1）用4个注射器分别吸取20ML酵母菌溶液，注射进入4个输液瓶中。（2）用2个注射器分别吸取少量石蜡油，分别注射入其中上述2个输液瓶中，制造无氧环境。（3）另两个输液瓶分别通入氧气，进行有氧呼吸。（4）将其中的一个有氧呼吸装置和一个无氧呼吸装置分别放入水浴烧杯中，维持在38度恒温处理，另外的两个在室内条件下，连接温度传感器，观察温度变化曲线。

创新优点：利用温度传感器对细胞呼吸释放能量进行测量，简单易行，采用数字化实验仪器，将抽象化知识转变成数字化，具体、精确度高。

四、对氧气浓度的高低对酵母菌细胞有氧呼吸产物二氧化碳的影响的创新

具体操作步骤为：（1）用注射器分别取20ML酵母菌溶液，分别注射到2个输液瓶中，一组连接氧气袋，持续供氧，一组间断性供氧，每隔3分钟供一次氧气。（2）反应一段时间后，分别将产物二氧化碳气体通入2个含有1ML溴麝香草酚蓝水溶液中，观察颜色变化。

创新优点：利用持续性供氧和间断性供氧，观察氧气浓度的高低对酵母菌有氧呼吸的影响情况，为以后学习有氧呼吸的影响因素有重要作用。

五、对在不同PH条件下对酵母菌细胞有氧呼吸的影响的创新

具体操作步骤为：（1）制取氧气：用注射器取10ML过氧化氢和2ML三氯化铁，并与另外一个注射器连接收集氧气。（2）制作酸碱中性环境：分别用3个注射器吸取10ML酵母菌，一个中吸取2ML酸，一个中吸取2ML碱，一个中吸取2ML清水。（3）分别将上述3支注射器通入连接氧气5ML体积，让其分别在酸碱中性三个条件下进行有氧呼吸。（4）分别用3个注射器吸取溴麝香草酚蓝水溶液3ML，连接上述装置，检测二氧化碳的生成情况，观察颜色变化情况。

创新优点：利用创新装置在不同的酸性、碱性、中性的条件下分别检测对酵母菌有氧呼吸的影响情况，为以后学习有氧呼吸的影响因素有重要作用。

每组完成实验后，通过采用希沃授课助手教学，实现各组之间的知识共享，让同学们一目了然，真正明白这六组实验的具体操作过程，并能知道各个实验现象及结论，将数字化实验真正应用于教学，实现了网络化共享实现各组之间的知识共享。通过实验装置的改进和创新，使学生体会到了科学探究的乐趣，体会到了科学史发展过程中的艰辛和不易，提高了学生的生物学科素养。